Stereomikroskop MBS-10 vs. Leitz 1930er Jahre

[Lupus]

Hallo,

Streulicht in Linsen (Mehrfachreflektion) kann man durch einen schwarzen Fleck in der Linsenmitte unterdrücken.

Hoffentlich macht das jetzt keiner mit seinem Mikroskopobjektiv......   
Und am Kondensor nennt man es Dunkelfeldbeleuchtung 

Hubert

[Oecoprotonucli]

Hallo Hubert,

Da haben die Leitz-Optiker beim Stemi vermutlich die Schärfentiefe gegenüber der Auflösung bevorzugt. Visuell liegt die Objektiv-Okular-Kombination noch innerhalb der förderlichen Vergrößerung.

in dem von Dir gegebenen Link

hier ist eine ganz gute Darstellung des Strahlenganges:
http://www.spektrum.de/lexika/images/optik/fff1525_w.jpg aus http://www.spektrum.de/lexikon/optik/stereomikroskopie/3205

findet sich folgender Satz: "Da die Objektive sehr dicht nebeneinander liegen, sind keine hohen Aperturen möglich. Die maximal erreichbare Apertur ist etwa 0,12, so daß die förderliche Vergrößerung den Wert 100 nicht wesentlich übersteigt."

Ist das felsenfest so? Und falls ja, hatten die Leitz-Optiker (ebenso wie alle Anderen) dann gar nicht die Wahl, die Auflösung besonders in die Höhe zu treiben.

Viele Grüße

Sebastian

[Klaus Henkel]

Hallo Hubert,

Da haben die Leitz-Optiker beim Stemi vermutlich die Schärfentiefe gegenüber der Auflösung bevorzugt. Visuell liegt die Objektiv-Okular-Kombination noch innerhalb der förderlichen Vergrößerung.

in dem von Dir gegebenen Link

hier ist eine ganz gute Darstellung des Strahlenganges:
http://www.spektrum.de/lexika/images/optik/fff1525_w.jpg aus http://www.spektrum.de/lexikon/optik/stereomikroskopie/3205

findet sich folgender Satz: "Da die Objektive sehr dicht nebeneinander liegen, sind keine hohen Aperturen möglich. Die maximal erreichbare Apertur ist etwa 0,12, so daß die förderliche Vergrößerung den Wert 100 nicht wesentlich übersteigt."

Ist das felsenfest so? Und falls ja, hatten die Leitz-Optiker (ebenso wie alle Anderen) dann gar nicht die Wahl, die Auflösung besonders in die Höhe zu treiben.

Viele Grüße

Sebastian

Hallo Sebastian!
Wozu sollte man denn die Auflösung in die Höhe treiben? Stereomikroskope, die man viele Jahrzehnte lang treffend Präpariermikroskope nannte, müssen einen großen Arbeitsabstand haben, damit man unter dem Objektiv hantieren kann. Genau das ist ihr Sinn und Zweck. Dafür reicht aber die dann erzielbare Auflösung allemal. Mehr ist nicht notwendig.

KH

[Oecoprotonucli]

Hallo Herr Henkel,

so ungefähr (also auf die beabsichtigte Funktion der Stemis bezogen) hatte ich auch in diesem Faden schon mal auf das Zitat von Hubert geantwortet. Jetzt habe ich nur noch einmal diese anscheinend physikalische Begrenzung entdeckt und wollte mich noch einmal danach erkundigen. Es hört sich in dem Spektrum-Artikel so an, als könne man keine größeren Linsen konstruieren (oder so..?), weil davon zwei dicht beeinander liegen. Das habe ich entweder nicht richtig verstanden oder es will mir nicht recht einleuchten, so groß sind doch solche Objektive nicht, oder? Allerdings richtig: Die Apertur kann man dann ja nur noch über die Frontlinsengröße steigern, wenn man den großen Arbeitsabstand als gegeben nehmen muss. Also ich denke, "es hat geklickert", Danke. 

Besten Gruß

Sebastian

[Lupus]

Hallo Sebastian,

Du hast es ja gerade selbst noch einmal beschrieben: Die Frontlinsengröße ist dadurch beschränkt, dass sich die beiden Linsen nicht berühren. Der mittlere Augenabstand ist 65 mm, der "übliche" (Norm-)Betrachtungsabstand 250 mm. Daraus ergibt sich der 15°-Winkel der Objektivachsen zueinander (und damit je 7.5° Breite beidseits jeder Objektivachse für den Objektivdurchmesser) und dieser Winkel wiederum entspricht einer n.A. von 0.13. Und etwas Luft für die Fassung wird ebenfalls benötigt. Bei den hohen Vergrößerungen des Leitz-Stemi stoßen tatsächlich die Objektive fast aneinander. Man könnte den Winkel etwas vergrößern, dann ist der Bildeindruck allerdings unnatürlich. Und wie wir schon diskutiert hatten, spricht auch die geringer werdende Schärfentiefe gegen eine größere Apertur.

Wozu sollte man denn die Auflösung in die Höhe treiben? Stereomikroskope, die man viele Jahrzehnte lang treffend Präpariermikroskope nannte, müssen einen großen Arbeitsabstand haben, damit man unter dem Objektiv hantieren kann. Genau das ist ihr Sinn und Zweck. Dafür reicht aber die dann erzielbare Auflösung allemal.

Lieber Herr Henkel,
das kann man allerdings auch etwas anders sehen. Es gibt auch noch ein Leben außerhalb des Präparierens 
Z.B. technische Anwendungen für Stereomikroskope. Und da geht man auch ganz gerne an die obere Grenze der Vergrößerungen. Ich hatte z.B. früher Laserresonatorspiegel auf kleinste Veränderungen und Partikelniederschläge untersucht, und da musste man an die Grenzen gehen, brauchte aber gleichzeitig einen 3D-Eindruck.

Hubert

[the_playstation]

Hallo,
Ich sehe es wie Klaus Henkel. Ich nutze das Stereomikroskop nahezu ausschließlich für Mineralien, Untersuchungen von Elektronik-Komponenten, der Beobachtung von Plankton, Messerschneiden, ... und nutze ausschließlich Vergrößerungen bis zu 32x oder 56x (dem meiner Meinung nach maximal sinnvollen Werten für ein gutes Bild beim MBS-10). (8x 4x oder 14x x 4x). Spezialanwendungen benötigen wahrscheinlich auch spezielle Instrumente. Für ein 3D Bild bei hohen Vergrößerungen würde Ich 2 Bilder eines normalen Mikroskops überlagern. Für einen etwas höheren Arbeitsabstand bei hohen Vergrößerungen Objektive mit großem Arbeitsabstand nutzen.

Ein Stereomikroskop ist da einfach "üblicherweise" überfordert und auch nicht dazu ausgelegt. Genauso wie eine einfache Vergrößerungslupe für andere Zwecke konstruiert worden ist.

Bei Teleskopen sagt man: Jedes Teleskop hat seinen Himmel (z.B. Planeten oder Nebel). Ich denke, bei Mikroskopen ist es ähnlich.
Genauso wie bei verschiedenen Kontrastverfahren.

Liebe Grüße Jorrit.

[Lupus]

Hallo Jorrit,

ich verstehe Deinen Beitrag überhaupt nicht. Ich habe ja gerade in meinem konkreten Beispiel nicht von einer Hobby- sondern einer professionellen Anwendung mit einem Stereomikroskop in der industriellen Forschung gesprochen. Und da ist auch ein Stereomikroskop nicht überfordert. Was kann man da "wie Klaus Henkel" anders sehen?

Hubert

[the_playstation]

Hallo Hubert,
Ich denke, daß Stereomikroskope zu >90% professionell auch für Zwecke genutzt werden, die Du Sie gerade beispielhaft als Hobby-Anwendungen bezeichnet hast. Ein Mikroskop ausserhalb seiner eigentlichen Bestimmung zu nutzen mag in seltensten Fällen möglich sein. Trotzdem ist es nur in den seltensten Fällen auch sinnvoll. Sicherlich läßt sich aber immer ein ausgefallenes Beispiel finden.

Liebe Grüße Jorrit.

[Lupus]

Hallo Jorrit,

Du hast schon eine Kunst dabei entwickelt, Aussagen anderer verdreht darzustellen, offensichtlich sind unsere Denkweisen nicht kompatibel.   
Man könnte es mit einer kleinen Parabel darstellen:
Auf die Forumsfrage, was 1+1 ist, antwortet der Lehrer sofort "2", der Physiker nach einer kurzen Reihenentwicklung "1.9999", der Ingenieur schlägt in den Tabellen nach und antwortet "muss zwischen 1.8 und 2.5 liegen", die Generation Facebook "hier, unter dem Link hab ich was gefunden" und die, die ganz ohne Ahnung sind "das Problem könnte lösbar sein". 
Aber das macht es doch irgendwie interessant.

Hubert

[Oecoprotonucli]

das kann man allerdings auch etwas anders sehen. Es gibt auch noch ein Leben außerhalb des Präparierens  
Z.B. technische Anwendungen für Stereomikroskope. Und da geht man auch ganz gerne an die obere Grenze der Vergrößerungen. Ich hatte z.B. früher Laserresonatorspiegel auf kleinste Veränderungen und Partikelniederschläge untersucht, und da musste man an die Grenzen gehen, brauchte aber gleichzeitig einen 3D-Eindruck.

Hallo Hubert,

an so etwas denken Biologen wie ich natürlich nicht...   . Auch habe ich vorhin für das vergrößerte Foto des Objektmikrometers im anderen Faden quasi erstmalig die 20er statt die 5er-Okulare eingesetzt. Dabei ist mir dann auch erst so richtig bewußt geworden, dass mein altes Hensoldt ja gar keinen Feintrieb hat... Was, soll's, die 20er Okulare kommen eh wieder "in die Ecke"... (natürlich habe ich auch schon an etwas komfortableren, leistungsfähigeren Stemis gesessen, aber das war ja auch nicht für den Heimgebrauch. Und keines sieht so elegant aus, wie mein Hensoldt   - alte Leitz natürlich ausgenommen.)

Aber ich vermute mal, dass es dann für die von Dir beschriebenen Anwendungen eben Stereomikroskope gibt, bei denen dann wirklich der Arbeitsabstand zugunsten der Auflösung verringert ist?

An solcherlei Anwendungen hat man zu Zeiten Deines Leitz Stemis aber bestimmt auch noch nicht gedacht.

Besten Gruß

Sebastian

[Lupus]

Hallo Sebastian,

Aber ich vermute mal, dass es dann für die von Dir beschriebenen Anwendungen eben Stereomikroskope gibt, bei denen dann wirklich der Arbeitsabstand zugunsten der Auflösung verringert ist?

nein, der Arbeitsabstand hat ja zumindest bei den relativ geringen Vergrößerungen von Stereomikroskopobjektiven - wie bereits beschrieben - nichts mit der Auflösung zu tun. Und ich rede auch nur von der max. Ausnutzung der förderlichen Vergrößerung mit guten Optiken, hier also etwas über 100x. Wenn niederpreisige Modelle wie das MBS-10 nicht dafür geeignet sind - wie es Jorrit beschreibt - hat das nichts mit der mangelnden Eignung von Stereomikroskopen an sich zu tun.

An solcherlei Anwendungen hat man zu Zeiten Deines Leitz Stemis aber bestimmt auch noch nicht gedacht.

Ich denke, das alte Leitz ist da optisch schon sehr gut, mein Modell ist original u.a. mit den maximal vergrößernden Objektiven und Okularen ausgestattet. Ich vermute daher, dass es damals gerade nicht für einfache Präparierarbeiten sondern eher eine spezielle technische Anwendung gekauft wurde.

Zu Deiner Bemerkung mit dem 20x Okular: Zeiss z.B. hat ja immerhin bis 25x gebaut, diese hochvergrößernden Okulare sind für die Kombination mit schwachen Objektiven gedacht, um deren Auflösungspotenzial ausnutzen zu können. Mit "normalen" Okularen liegt man da immer unter der förderlichen Vergrößerung.

Hubert

[the_playstation]

Hallo Hubert,

Hier muß Ich eine Lanze für das MBS 10 brechen, daß Du ja schon seit Beginn des Threads (trotz div. Erklärungen) kritisierst. Der geringe Preis hat eher mit dem Herkunftsland und der Vermarktung, .... zu tun. Die max. Vergrößerung mit dem Konstruktionsprinzip mit all seinen Vor- und Nachteilen, wie auch schon am Anfang des Threads erklärt wurde (Unimog vs Ferrari). Das MBS ist entsprechend seiner Konstruktion und seines Verwendungszwecks ziemlich gut und die Verarbeitung in Ganzmetalbauweise wahrscheinlich besser als die div. anderer mit hohem Kunststoffanteil.

Ich gebe Dir Recht, daß erheblich teurere Stereomikroskope oder welche mit anderem Konstruktionsprinzip eine höhere max. nutzbare Vergrößerung aufweisen. Allerdings haben Sie auch Nachteile. Genauso, wie ein Apochromat gegenüber einem normalen Achromaten auch nicht immer im Vorteil ist. Nicht nur beim Arbeitsabstand.

Hier eine Parallele zur Astronomie. Dort ist die max. Vergrößerung ein relativ unwichtiger Wert!

Man muß nur wissen, was man möchte und braucht.

Liebe Grüße Jorrit.

[Oecoprotonucli]

Hallo Hubert,

nein, der Arbeitsabstand hat ja zumindest bei den relativ geringen Vergrößerungen von Stereomikroskopobjektiven - wie bereits beschrieben - nichts mit der Auflösung zu tun. Und ich rede auch nur von der max. Ausnutzung der förderlichen Vergrößerung mit guten Optiken, hier also etwas über 100x. Wenn niederpreisige Modelle wie das MBS-10 nicht dafür geeignet sind - wie es Jorrit beschreibt - hat das nichts mit der mangelnden Eignung von Stereomikroskopen an sich zu tun.

Also ich war jetzt davon ausgegangen, dass Du gerade über die höchsten Vergrößerungen und über die Auflösungsgrenze dabei geschrieben hattest. Und da der Öffnungswinkel des Objektivs durch Verringerung des Arbeitsabstandes vergrößert werden kann, ohne dass man den Linsendurchmesser vergrößert, dachte ich eben (wie beschrieben), dass hier bei allen Stereomikroskopen (nicht nur Leitz) die Grenze gesetzt sei. Andererseits schriebst Du, dass man bei manchen Anwendungen durchaus den Arbeitsabstand noch etwas verringern könnte, da kein Platz für das Präparieren benötigt würde. Und so dachte ich, dass dann vielleicht eben noch etwas mehr als die "übliche" Auflösung aus solchen speziellen (anscheinend aber nicht existierenden) Stereomikroskopen herauszuholen sei.

Wo habe ich jetzt etwas falsch verstanden?

Viele Grüße

Sebastian

[Lupus]

Hallo Sebastian

Also ich war jetzt davon ausgegangen, dass Du gerade über die höchsten Vergrößerungen und über die Auflösungsgrenze dabei geschrieben hattest.

Ich habe die Aufnahmen beim MBS-10 mit 7x/8x und beim Leitz mit 8x/8x (je Obj/Ok) gemacht, um eine möglichst vergleichbare Vergrößerung mit beiden Geräten zu haben (also 56x bzw. 64x Gesamtvergrößerung), also nicht mit der Maximalvergrößerung. Man sieht ja dass das MBS bereits deutlich abfällt. Wenn die maximale n.A. bei Stemis aufgrund des Winkels von etwa 15° der beiden optischen Achsen ca. 0.12 beträgt, ist nach der üblichen Faustformel die maximale förderliche Vergrößerung 1000 x n.A. = 120x (und wenn man, vielleicht auch mit zunehmenden Alter, nicht mehr die besten Augen hat - ich meine nicht die durch Brille korrigierbare Sehschärfe - ist die obere Grenze auch sinnvoll einzusetzen). Und über diese Vergrößerung, die man mit guten Stemis problemlos nutzen kann, habe ich am Schluss gesprochen.

Und da der Öffnungswinkel des Objektivs durch Verringerung des Arbeitsabstandes vergrößert werden kann, ohne dass man den Linsendurchmesser vergrößert, dachte ich eben (wie beschrieben), dass hier bei allen Stereomikroskopen (nicht nur Leitz) die Grenze gesetzt sei.

nein, das gilt eben nur für normale "Monomikroskope". Stell Dir doch einfach vor, dass die Sehstrahlen von beiden Augen ausgehend sich mit einem Winkel von 15° am Objekt treffen. Diese Geometrie ist unveränderlich. Und wenn Du jetzt die zwei Objektivlinsen, die sich gerade berühren sollen, näher an das Objekt heranführst (also den Arbeitsabstand verringerst), müssen zwangsläufig die Linsen kleiner werden. Sie müssen immer in dem Winkelsegment von 7.5° beidseits der optischen Achse liegen, vom Objekt aus betrachtet. Du hast also immer die gleiche maximale numerische Apertur unabhängig vom Arbeitsabstand.

Andererseits schriebst Du, dass man bei manchen Anwendungen durchaus den Arbeitsabstand noch etwas verringern könnte, da kein Platz für das Präparieren benötigt würde.

Habe ich vom Verringern gesprochen? Da habe ich mich vielleicht undeutlich ausgedrückt, es ging da nur darum, dass ich nicht erkennen kann, für welchen Zweck man beim Präparieren unbedingt einen so großen Abstand wie z.B. 90 mm beim MBS benötigt. Man arbeitet doch nicht mit Hammer und Rohrzange unter dem Mikroskop. 25 mm sind z.B. bei den relativ schlanken Greenough-Objektiven bei der hohen Vergrößerung vollkommen ausreichend. Aber das ist natürlich Geschmackssache. Übrigens ist der freie Abstand beim Leitz beim 2x 80mm und beim 4x immerhin 50 mm.

Hubert

[Oecoprotonucli]

Hallo Hubert,

nachdem ich zunächst nur berücksichtigt hatte, dass zwei Objektive überhaupt nebeneinander liegen müssen, habe ich jetzt auch verstanden, dass sie natürlich auch noch auf die Winkelspitze (des stereoskopischen Winkels) zulaufen müssen, und Winkelspitzen werden ja bekanntermaßen immer feiner, je näher man der besagten Spitze kommt  .

Es stimmt, von Verringern des Abstandes hast Du nicht gesprochen, ich hatte nur Dein "Es gibt auch noch ein Leben außerhalb des Präparierens" in Kombination mit dem An-die-Grenzen-der Vergrößerung-Gehen so verstanden.

Interessant ist auch, wie man seine Denkgewohnheiten in Bezug auf Okular- und Objektivvergrößerungen ein wenig weiten muß, wenn man vom Mono-Mikroskop ausgeht. Eine numerische Apertur scheint ja auch auf den Stereoobjektiven nicht üblicherweise angegeben zu sein.

Zu den Vergleichen zwischen dem Teleskop-MBS-10 und dem Greenough-Leitz halte ich mich lieber raus, da müsste man wohl schon jeweils Gleichartige miteinander vergleichen und den Rest an Vor- und Nachteilen eben den unterschiedlichen Bauweisen zuschreiben. Aber das hatten wir ja schon gesagt.

Generell ist ein großer Arbeitsabstand schon recht schön - 50 mm sind bei hoher Vergrößerung natürlich auch noch ganz angenehm.

Besten Gruß

Sebastian